DE1124387B - Vorrichtung zum Unterwasserabschuss von Geschossen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Unterwasserabschuß von Geschossen, z. B. von Torpedos, mittels eines Ausstoßrohres, aus dem ein Geschoß infolge eines plötzlichen Druckanstieges innerhalb des Ausstoßrohres ausgestoßen wird, wobei eine Wasserkammer vorgesehen ist, die mit Wasser von praktisch dem gleichen hydraulischen Druck, wie er an der Ausstoßmündung des Ausstoßrohres herrscht, gefüllt wird und die mit dem Ausstoßrohr in Verbindung steht. ίο

Es ist bereits eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der ein in der Wasserkammer hin- und herbewegbarer, unmittelbar mit Druckluft beaufschlagter Kolben den Ausstoß bewirkt.

Ferner ist eine Vorrichtung zum Abschuß von Unterwassergeschossen bekannt, die Wasser als Treibmittel benutzt und ein Ausstoßrohr aufweist, aus dem ein Geschoß, beispielsweise ein Torpedo, infolge eines plötzlichen Druckanstieges innerhalb des Rohres ausgestoßen wird. Dabei ist das Ausstoßrohr mit Wasser von praktisch dem gleichen hydraulischen Druck wie an der Ausstoßmündung des Rohres gefüllt. Der erforderliche Überdruck gegenüber dem umgebenden Wasserdruck wird durch Einblasen von Druckluft in das das Rohr füllende Wasser erzeugt. Die erste der beiden vorstehend geschilderten Vorrichtungen ist sehr aufwendig und umständlich. Ihr Druckluftteil innerhalb der Wasserkammer dürfte schwer dicht zu halten sein, so daß beim Ausstoßen des Torpedos aus dem Ausstoßrohr Luft entweichen kann, die den Aufenthaltsort des Unterseebootes verrät. Das gleiche gilt in noch höherem Maße für die zuletzt geschilderte Vorrichtung, bei der die Druckluft unmittelbar in das im Ausstoßrohr befindliche Wasser eingelassen wird. Es ist Aufgabe der Erfindung, diese den bekannten Vorrichtungen anhaftenden Mängel zu vermeiden.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Unterwasserabschuß von Geschossen, z. B. von Torpedos, mittels eines Ausstoßrohres, aus dem ein Geschoß infolge eines plötzlichen Druckanstieges innerhalb des Ausstoßrohres ausgestoßen wird, wobei eine Wasserkammer vorgesehen ist, die mit Wasser von praktisch dem gleichen hydraulischen Druck, wie er an der Ausstoßmündung des Ausstoßrohres herrscht, gefüllt wird und die mit dem Ausstoßrohr in Verbindung steht, darin gesehen, daß die Wasserkammer von zylindrischer Form ist und einen darin hin- und herbewegbaren Kolben enthält, der aus einer nach dem Innenraum zu gelegenen Stellung, unter Hinüberdrücken des vor dem Kolben in der zylindrischen Wasserkammer enthaltenen Wassers über eine Sammelkammer in das Ausstoßrohr, zum Ausstoßen des Vorrichtung zum Unterwasserabschuß
von Geschossen

Anmelder:
General Dynamics Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Berkenfeld, Patentanwalt,
Köln, Universitätsstr. 31

Robert Wosak, Quaker Hill, Conn. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Geschosses vorwärts bewegt werden kann, wobei hinter dem Kolben Wasser aus dem umgebencfen Meer angesaugt und die in dieser sich bewegenden Wassermasse enthaltene Energie in das Ausstoßrohr hinein abgeleitet wird, wenn der Kolben am Ende seines Vorwärtshubes zum Stillstand kommt.

Erfindungsgemäß ist das Ausstoßrohr mit durch ein Ventil zu öffnenden oder zu schließenden, die Verbindung zwischen Sammelkammer und Ausstoßrohr herstellenden Kanälen versehen.

Ferner ist die zylindrische Wasserkammer am vorderen Ende mit Kanälen von länglicher und konisch zulaufender Form versehen, die am Umfang verteilt angeordnet sind und die die Verbindung zwischen Wasserkammer und Sammelkammer herstellen, wobei sich der Kolben über die Kanäle in der Nähe des vorderen Endes seines Vorwärtshubes hinwegbewegt. Erfindungsgemäß ist die Länge des Kolbens kleiner als die Länge der Kanäle in der zylindrischen Wasserkammer, wodurch die wirksame Auslaßfläche der Kanäle für das gedrückte Wasser vor der Kolbenstirnfläche fortschreitend verkleinert und die Auslaßfläche der Kanäle für das hinter dem Kolben angesaugte Wasser fortschreitend vergrößert wird. Die Folge davon, daß das Wasser vor dem Kolben durch einen sich verringernden Strömungsquerschnitt gedrückt wird, ist, daß der Druck in der Wasserkammer und damit die der Vortriebskraft des Kolbens und der Massenkraft der bewegten Teile entgegenwirkende Kraft vergrößert wird, wodurch die Kolbengeschwindigkeit verringert wird und der Kolben zum Stillstand kommt. Da der Strömungsquerschnitt hinter dem Kolben sich

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indessen laufend vergrößert hat, wirkt die Wassersäule, die aus dem Meer in die Wasserkammer hinter dem Kolben fließt und sich mit der Kolbengeschwindigkeit nach vorn bewegt, weiter über die freigegebene wirksame Kanalfläche hinter dem Kolben und die Sammelkammer in das Ausstoßrohr, wo ihre Energie unter gleichzeitiger Ausübung einer zusätzlichen Kraft, die dem Geschoß einen letzten Stoßimpuls erteilt, aufgebraucht wird.

Die Umwandlung der Energie, die in der hinter dem Kolben bei dessen Vorwärtshub nach vorn fließenden Wassermenge enthalten ist, ist auf die erfindungsgemäße Art besonders vorteilhaft, weil dann, wenn nicht dafür gesorgt ist, daß die in dieser bewegten

Fig. 6 zeigt einen vertikalen Längsschnitt des in Fig. 1 angedeuteten Abschußventils und die Stellungen der Ventilteile in ihrer Ruhe- oder geschlossenen Stellung, die sie z. B. während der Zurückbewegung des Luftzylinderkolbens in seine hintere Stellung nach einem Abschußvorgang einnehmen.

Fig. 7 zeigt in ähnlicher Darstellung wie Fig. 6 die Ventilteile in der offenen oder Abschußstellung.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile in den verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die allgemeine Anordnung einer Verkörperung der Erfindung, wie sie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, weist Geschoßausstoßrohre 10«, 10 b, 10 c und 10 d (die im folgenden als Torpedoausstoßrohre be-

Wassermenge gespeicherte Energie in das Ausstoßrohr 15 zeichnet werden) auf, die in Form einer Batterie angeleitet und mit zum Ausstoß verwendet wird, die ge- geordnet sind. Ferner ist eine zylindrische Wasser

samte in der hinter dem Kolben befindlichen Wassermenge gespeicherte Energie innerhalb der Vorrichtung selbst vernichtet werden müßte, weil bei der Bremsung des Kolbens am Ende seines Vorwärtshubes eine Gegenkraft erforderlich ist. Diese unerwünschte Belastung der Vorrichtung wird durch das Vorsehen einer Kanalanordnung hinter dem Kolben, durch die ein Auslaß geschaffen wird für die Energie, die in der hinter dem Kolben bei seinem Vorwärtshub nach vorn strömenden Wassermenge enthalten ist, vermieden oder zumindest weitgehend verringert. Erfindungsgemäß wird der Kolben in der Wasserkammer durch einen weiteren, mittels über ein Abschußventil gesteuerter Druckluft angetriebenen Kolben bewegt. Da dieser von Druckluft beaufschlagte Teil der Vorrichtung innerhalb des Bootes und getrennt vom hydraulischen Teil angeordnet ist, ist ein Austritt von Luft beim Ausstoßen des Torpedos in das umgebende Wasser ausgeschlossen.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung an Hand der Zeichnungen ausführlich beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen schematischen vertikalen Längskammer 11 vorgesehen mit einem hydraulischen Kolben 12, der in der Wasserkammer 11 hin- und herbewegbar ist. Außerhalb der Wasserkammer ist ein Zylinder 13 mit einem druckluftbeaufschlagten Kolben 14 angeordnet, der mit dem Kolben 12 durch eine Kolbenstange 15 verbunden ist und im Zylinder 13 hin- und herbewegbar ist. Außerdem ist ein Abschußventil 16 vorgesehen, das mit einer Quelle von Druckluft oder einem anderen Druckgas, beispielsweise mit einem Druckluftbehälter 17, verbunden ist. Das Ventil 16 gibt die Druckluft aus dem Behälter 17 frei, die den Kolben 14 und damit den Kolben 12 in der Wasserkammer 11 bewegt. Das hintere Ende der Wasserkammer ist über eine Leitung 18 mit dem freien Meerwasser 20 verbunden, das den Rumpf 21 des Unterseebootes S umgibt. Die zylindrische Wand 22 der Wasserkammer 11 ist an ihrem vorderen Ende mit einer Anzahl von Kanälen 23, die vorzugsweise eine längliche, nach vorn konisch zusammenlaufende Form aufweisen und über den gesamten Umfang der zylindrischen Wand mit entsprechenden Zwischenräumen verteilt sind, versehen. Diese Kanäle ver

binden den Innenraum der Wasserkammer 11 mit dem schnitt nach der Linie 1-1 in Fig. 2 und stellt die grand- 40 Innenraum einer Sammelkammer 24, die eine Verbinsätzliche Anordnung dar. Dabei wird das obere Tor- dung 25 von der Wasserkammer zu jedem der Auspedoausstoßrohr gerade geladen, während das untere stoßrohrelOa, 10 b, 10 c und 10 d bildet. Die zylin-Torpedoausstoßrohr bereits geladen und abschuß- drische Wand 26 jedes der Ausstoßrohre ist mit einer bereit ist. Anzahl von Kanälen 30 versehen, die im hinteren Teil

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt nach der Linie 2-2 der 45 des Rohres gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind. Die Gruppe von Kanälen 30 jedes Rohres ist mit einem in Offen- und Schließstellung zu bringenden Ventil versehen, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Form eines verschiebbaren Hül-50 senventils 31 aufweist. Auf diese Weise bildet die Sammelkammer 24 eine Verbindung 25, durch die hindurch das Wasser aus der Wasserkammer über die Kanäle 23 zum Innenraum jedes der Ausstoßrohre 10 a, 10 b, 10 c und 1Od über die Wasserkanäle 30 55 jedes der Ausstoßrohre strömen kann.

Die Leitung 18, mittels der das hintere Ende der

Fig. 1 und stellt eine Batterieanordnung von vier Ausstoßrohren für Torpedos dar, die in Verbindung mit einer einzigen Wasserkammer für den Torpedoausstoß verwendet werden können.

Fig. 2 A zeigt schematisch eine Vorrichtung, ähnlich der nach Fig. 2, bei der sechs Ausstoßrohre vorgesehen sind, von denen je drei über eine Wasserkammer betätigt werden.

Fig. 3 zeigt einen Teil der Fig. 1 in größerem Maßstabe, wobei die Stellungen der einzelnen Teile etwa am Ende des Abschußvorganges des unteren Torpedoausstoßrohres dargestellt sind.

Fig. 4 zeigt einen Teilschnitt des vorderen Endes einer Wasserkammer und den Kolben während seines Vorwärtshubes, kurz bevor seine vordere Stirnseite die Wasserausstoßkanäle überstreicht. Ferner ist in dieser Figur der Verlauf des Wasserdruckes vor der vorderen Stirnseite des Kolbens während des Überstreichens der Kanäle graphisch dargestellt.

Wasserkammer 11 mit dem freien Meerwasser in Verbindung steht, wird von einem Gehäuse 32 gebildet, das eine Öffnung 33 aufweist. Die hintere Wand 34 ^6t> des Gehäuses ist mit einer Stopfbüchse 35 versehen, in der sich die Kolbenstange 15 hin- und herbewegen kann. Außerdem ist an der hinteren Wand 34 eine sich nach innen erstreckende topfförmige Dämpfungsvorrichtung 36 mit einer verhältnismäßig engen Entlüf-

Fig. 5 zeigt einen Teilschnitt des vorderen Endes 65 tungsleitung 37 vorgesehen. Die Dämpfungsvorrich-

einer Wasserkammer, wobei der Kolben am Ende sei- tung weist einen Dämpferkolben 38 auf, der an der

nes Vorwärtshubes an einem elastischen Prellbock am Kolbenstange 15 befestigt ist, und dient dazu, daß bei

vorderen Deckel anliegt. Zurückbewegung der Kolben 12 und 14 aus ihrer vor-

deren Stellung in die rückwärtige Stellung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, die Rückbewegung der Kolbenanordnung wirksam gedämpft und abgebremst wird, um ein Aufschlagen am Ende des Rückwärtshubes zu vermeiden.

Die Sammelkammer 24 weist eine vordere Wand 40, die dem Meerwasser ausgesetzt sein kann, und eine Rückwand 41 auf, die an ihrem Umfang durch eine Seitenwand 42 abgeschlossen sind, die im dargestellten

ist das gleiche wie dasjenige des hydraulischen Zylinders 59 a, und entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern mit dem Zusatz »b« versehen. Es ist daher ausreichend, die Arbeitsweise des Zylinders 5 59 b unter besonderer Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3 zu beschreiben. Wenn das Ventil 61 b in die in Fig. 1 dargestellte Lage eingestellt wird, so daß die Leitung 62 b mit der Leitung 63 b und die Leitung 60 b mit der Leitung 64 b verbunden ist, so wird über die Leitung

Beispiel die Außenhaut 21 des Unterseebootes S an xo 65 ein hydraulischer Druck ausgeübt, so daß der

seinem hinteren Ende ist. Es ist ersichtlich, daß das hydraulische Kolben 67 b im Zylinder 59 b nach hinvordere Ende der Wasserkammer 11 sowie auch die
Ausstoßrohre 10 α, 10 b, 10 c und 10 d durch die Wand

flächen 40 und 41 hindurchragen, so daß ihre vorderen

ten verschoben wird, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Die Flüssigkeit hinter dem Kolben fließt über die Rückflußleitung 64 in den nicht dargestellten ölbehälter ab. Enden bis in das Meerwasser hineinreichen und ihre 15 Wenn das Ventil 51 b um 90° verdreht wird, so daß hinteren Enden sich im Innenraum des Unterseebootes die Leitungen 60 & und 63 b sowie die Leitungen 62 b befinden, wo die Betätigungseinrichtungen für die Vorrichtung so angeordnet sind, daß sie für die Mann

schaft leicht zugänglich sind. Die vorderen Enden der

und 64 b miteinander verbunden sind, so wird ein hydraulischer Druck über die Leitung 65 ausgeübt, derart, daß der Kolben 67 b im hydraulischen Zylin-Ausstoßrohre 10 a, 10 b, 10 c und 10 d können durch ao der 59 b nach vorwärts bewegt wird. Die Flüssigkeit die üblichen wegklappbaren Verkleidungen 43 ge- vor dem Kolben fließt über die Rückflußleitung 64 in schützt sein. den Ölbehälter ab.

Jedes der Ausstoßrohre 10 a, 10 b, 10 c und 10 a" ist Das hintere Ende jedes Ausstoßrohres ist mit einem

mit einer Hülse 45 (s. Fig. 3) versehen, in der sich die zu öffnenden und zu verschließenden Ladeverschluß in Umfangsrichtung verteilten Wasserkanäle 30 befin- 35 70 a versehen, der auf dem Rohr 10 α mittels eines den. Innerhalb der mit Kanälen versehenen Hülse 45 Scharniers 71 befestigt ist und durch einen am Rohr ist das Hülsenventil 31 verschiebbar. Am Hülsen- angebrachten drehbaren Verschlußring 72 in der ventil 31 ist ein Arm 47 befestigt, der seinerseits an Schließstellung verriegelt wird, einer hin- und herbeweglichen Stange 48 befestigt ist, Die Batterie von Ausstoßrohren ist mit einem aus

die in Stopfbüchsen 49 und 50 verschoben werden 30 Leitungen und Ventilen bestehenden System zur Fülkann, die in einem durchbohrten Flansch 51 des Aus- lung der Rohre mit Wasser und zur Entleerung derstoßrohres und in der Gehäusewand 40 vorgesehen selben zu bestimmten Zeitpunkten während jedes Arsind. Das vordere Ende der Stange 48 ist gelenkig mit beitsganges versehen. Aus dieser Anordnung (in Fig. 1 einer Stange 52 verbunden, die ihrerseits schwenkbar dargestellt) ist ersichtlich, daß ein mit einem zu öffnenmit einem Arm 53, der an der schwenkbar angelenkten 35 den und zu schließenden Entlüftungsventil 74 α ver-Mündungsklappe 54 befestigt ist, verbunden ist. Ein sehenes Entlüftungsrohr 73 α an das Ausstoßrohr 10 a hydraulisch betätigter Kolben 67 b, der mit der Stange angeschlossen ist. An die übrigen Ausstoßrohre sind 48 verbunden ist und in einem hydraulischen Zylinder entsprechende Entlüftungsrohre mit Ventilen ange-59 a (oder 59 b bei dem Rohr 10 b) gleitet, dient zur schlossen. Eine Wasserleitung 75 a verbindet das Rohr Hin- und Herbewegung der Stange 48. Es ist ersieht- 40 10 α mit Zweigleitungen 76 α und 77 α. Die Leitung 76 α lieh, daß bei dem Vorwärtshub der Stange 48 sowohl steht über eine Leitung 78 mit einem Wasserreservedas Hülsenventil 31 nach vorn bewegt wird, wobei die tank 81 in Verbindung. Die Leitung 77 a steht über Kanäle 30 geöffnet werden, als auch gleichzeitig der eine Leitung 79 über die Leitung 18 bzw. Gehäuse 32 Arm 53 die Mündungsklappe 54 um ihre Scharniere mit dem Meerwasser in Verbindung. Ein Ventil 80 a schwenkt und sie öffnet, wie Fig. 3 zeigt. Eine Rück- 45 ist vorgesehen, das eine Verbindung entweder zwischen wärtsbewegung der Stange 48 in die hintere Stellung, den Leitungen 75 a und 76 a oder zwischen den Leidie in Fig. 1 dargestellt ist, bewirkt eine Schließung
der Kanäle 30 durch das Hülsenventil 31 sowie die
Schließung der Mündungsklappe 54.

Jeder der hydraulischen Zylinder 59 a, 59 b jedes 50 Ausstoßrohres der Batterie ist über geeignete Rohre
und Ventile mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle, wie beispielsweise öl, verbunden. Wie in
Fig. 1 dargestellt ist, verbindet eine Leitung 60 a das

vordere Ende des Zylinders 59 a und eine Leitung 62 a 55 in den Zylinder 13 hinter dem Kolben 14 einzuleiten, das hintere Ende des Zylinders 59 a mit einem Ventil um den Kolben 14 im Zylinder 13 nach vorn zu ver-61 α, das an die Leitung 63 α angeschlossen ist, die schieben, wobei gleichzeitig der hydraulische Kolben ihrerseits mit einer Leitung 64 in Verbindung steht. 12 der Wasserkammer 11 nach vorn verschoben wird. Das Ventil 61a dient auch zur Verbindung mit einer Außerdem sind Mittel zur Zurückbewegung des KoI-Leitung 64 a, die ihrerseits über eine Leitung 65 mit 60 bens 14 in seine hintere Stellung nach dem Vorwärtseiner Druckflüssigkeitsquelle verbunden ist. Die Rück- hub und damit zur Zurückbewegung des Kolbens 12 in flußleitungen sind mit Rückschlagventilen 66 a und seine hintere Stellung vorgesehen. 66 b versehen. Alle hydraulischen Zylinder 59 α, 59 b Diese Einrichtung besteht aus einer Druckluftlei-

sind zur Betätigung der Hülsenventile 31 für die ge- tung 85, die mit einer nicht dargestellten Druckluftsamte Batterie mit Hochdruckleitungen und Rückfluß- 65 quelle verbunden ist. An die Druckluftleitung 85 ist leitungen in der dargestellten Weise verbunden und eine Leitung 86 mit einem Ventil 87 angeschlossen, können voneinander unabhängig betätigt werden. Das an das eine Leitung 88 angeschlossen ist, die zum vorhydraulische System des hydraulischen Zylinders 59 b deren Ende des Zylinders 13 führt. Außerdem ist an

tungen75a und 77 a herstellt. Die übrigen Ausstoßrohre der Batterie sind mit entsprechenden Leitungen
an die Leitungen 78 und 79 angeschlossen.

Der Zylinder 13 ist mit einer Einrichtung zur Betätigung des Kolbens 14 mittels eines unter Druck
stehenden Gases, wie beispielsweise Druckluft, versehen. Auf dem hinteren Ende des Zylinders 13 ist ein
Abschußventil 16 befestigt, das dazu dient, Druckluft

das Ventil 87 eine Entlüftungsleitung 89 angeschlos- gestellten Lage befindet, so daß die Entlüftung 97 ge-

sen. Das Ventil 87 kann so verdreht werden, daß es schlossen ist, so wird auf beide Seiten des Ventils der

eine Verbindung entweder zwischen den Leitungen 86 gleiche Luftdruck wirksam, und die Feder 107 hält

und 88 oder zwischen den Leitungen 88 und 89 her- das Ventil in der in Fig. 6 dargestellten Schließlage,

stellt. An die Druckleitung 85 ist eine mit einemDruck- 5 Wenn das Ventil 95 verdreht wird, so daß es die Lei-

luftbehälter 17 verbundene Leitung 90 angeschlossen. tung94 abschließt und die Leitung 96 gegenüber der

In der Leitung 90 sind ein Rückschlagventil 91 zur Entlüftungsleitung 97 öffnet, so wird der Druck in der

Vermeidung einer Rückströmung von Luft in die Zu- Ventilbohrung 102 plötzlich verringert, während der

fuhrleitung 85 nach Füllung des Behälters 17 sowie Druck in der Leitung 93 sich auf die Schulter 104'

ein einstellbares Überdruckventil 92 vorgesehen, so io der Nase 104 auswirkt und das Ventil entgegen der

daß der Luftdruck in dem Behälter 17 auf die ge- Kraft der Feder 107 öffnet und Druckluft durch die

wünschte Höhe eingestellt werden kann. Zwischen Leitung 93, die Kammer 115, die Mittelöffnung 117

dem Rückschlagventil 91 und dem Überdruckventil 92 des Ventilgehäuses in den Zylinder 13 strömen kann,

ist eine Leitung 93 an die Leitung 90 angeschlossen, Gewöhnlich wird der Druck der in der Zufuhrleitung

die mit dem vorderen Ende des Abschußventils 16, das 15 85 enthaltenen, von (nicht dargestellten) Luftkompres-

weiter unten im einzelnen beschrieben wird, verbun- soren gelieferten Luft in der Größenordnung von 175

den ist. Eine Leitung 94, die mit einem Ventil 95 ver- bis 210 kg/cm² liegen. Das Überdruckventil 92 kann

sehen ist, führt zu einer Leitung 96, die an das hintere derart eingestellt werden, daß der Luftbehälter 17 zum

Ende des Abschußventils 16 angeschlossen ist. Mit Zeitpunkt des Abschusses eines Torpedos unter einem

dem Ventil 95 ist eine Entlüftungsleitung 97 verbun- 20 Druck von etwa 140 bis 175 kg/cm² steht,

den, die erforderlichenfalls an einen (nicht dargestell- Wie aus den Fig. 3, 4 und 5 erkennbar ist, ist die

ten) Schalldämpfer angeschlossen sein kann. Es ist er- zylindrische Wand 22 der Wasserkammer 11 an ihrem

sichtlich, daß durch entsprechende Dreheinstellung vorderen Ende mit einer Anzahl von Kanälen 23 ver-

des Ventils 95 entweder die Leitung 94 mit der Lei- sehen, die in Umfangsrichtung des Zylinders unter ent-

tung96, um dem Abschußventil 16 über die Leitung 25 sprechenden gegenseitigen Abständen verteilt angeord-

96 Druckluft zuzuführen, oder aber mit der Entlüf- net sind. Die Kanäle 23 sind vorzugsweise länglich austungsleitung 97 verbunden werden kann, um den Luft- gebildet und an ihren vorderen Enden konisch zulaudruck aus der Leitung 96 über die Entlüftungsleitung fend, so daß ein V-förmiger Teil 120 gebildet wird,

97 austreten zu lassen. dessen Spitze kurz vor der Stelle endet, die die vordere Das Abschußventil 16 selbst, das im einzelnen in 30 Stirnseite 121 des Kolbens 12 am Ende des Vorwärts-

den Fig. 6 und 7 dargestellt ist, weist ein Ventilgehäuse hubes erreicht, wie dies aus Fig. 5 ersichtlich ist. Die 100 von im wesentlichen zylindrischer Form auf, das Länge des zylindrischen Teiles 122 des Kolbens 12 ist mittels eines Verbindungsringes 101 auf die zylin- geringer als die Länge der länglich ausgebildeten Kadrische Wandfläche am hinteren offenen Ende des Zy- näle 23, und die hintere Stirnseite 123 des Kolbens ist, linders 13 aufgeschraubt ist. In der Gehäusebohrung 35 wie dargestellt, kugelförmig. Diese Form unterstützt 102 ist ein Kolbenventil 108 verschiebbar gelagert, das die Umlenkung des dem Kolben 12 folgenden Wassers, eine Innenbohrung 103 aufweist, die an ihrem hinteren wie weiter unten noch näher beschrieben werden wird, Ende offen und an ihrem vorderen Ende durch eine durch die Kanäle 23, während der Kolben 12 während Nase 104 abgeschlossen ist, die ihrerseits einen ring- seines Vorwärtshubes diese Kanäle überstreicht. Von förmigen konischen Ventilkopf 105 aufweist, der bei 40 der Stirnseite 121 des Kolbens 12 erstreckt sich ein Schließstellung des Ventils auf einem entsprechenden Anschlagzapfen 124 (s. Fig. 4 und 5) in Vorwärtsrich-Ventilsitz 106 am vorderen Ende des Ventilgehäuses tung, der an einem nachgiebigen oder elastischen Pufaufsitzt. Eine Druckfeder 107 drückt das Ventil 108 ferglied oder Anschlag 125 zur Anlage kommt, das in in seine Schließstellung. Im Ventilgehäuse 100 sind einer Bohrung 126 eines Stutzens 127 gelagert und gezwei Ringnuten 109 und 110 in der Oberfläche der 45 halten ist, der am vorderen Deckel 128 der Wasser-Bohrung 102 vorgesehen. An die Nut 109 ist eine Ent- kammer angeordnet ist und sich von dieser aus nach lüftungsleitung 111, an die Nut 110 eine durch die Ge- innen erstreckt. Es ist ersichtlich, daß das offene Ende häusewand in den Innenraum des Zylinders 13 füh- der Bohrung 126 bei 129 konisch erweitert ist. rende Entlüftungsleitung 112 angeschlossen. Das KoI- Die Anordnung der Kanäle 23 der Wasserkammer benventil 108 hat in seiner äußeren zylindrischen Ober- 50 11, die der Kolben 12 überschleift, ist derart getroffen, fläche eine Nut 113, die breit genug ist, um die beiden daß dann, wenn die vordere Stirnseite 122 des Kolbens Nuten 109 und 110 bei der in Fig. 6 dargestellten 12 nach Erreichen des hinteren Endes der Kanäle 23 Schließstellung des Ventils miteinander zu verbinden. die Vorwärtsbewegung fortsetzt, die wirksame offene In dieser Schließstellung ist über die Leitung 112, die Fläche der Kanäle fortschreitend verringert wird. Das Nuten 109, 110 und 113 und über die Entlüftungs- 55 vor dem Wasserkolben befindliche Wasser wird bei der leitung 111 eine Verbindung zwischen dem Innenraum Vorwärtsbewegung des Kolbens aus seiner hinteren des Zylinders 13 vor dem Kolben und der Atmosphäre Stellung aus der Wasserkammer in die Sammelkamgeschaffen. Wenn das Ventil geöffnet ist, ist die Ent- mer24 verdrängt. Wenn beispielsweise ein Torpedo lüftung geschlossen, weil der zylindrische Teil 114 des Tb aus dem Ausstoßrohr 10 b (Fig. 3) ausgestoßen Ventils die Entlüftungsleitung 112, wie in Fig. 7 dar- 60 werden soll, wird der Ladeverschluß 70 b geschlossen, gestellt, abschließt. Die Leitung 93 (s. Fig. 1, 6 und 7) nachdem der Torpedo.in das Ausstoßrohr 10 b eingeführt zu einer Kammer 115 innerhalb des Ventilgehäu- setzt worden ist. Das Ventil 31 und die Mündungsses, durch die sich die Ventilnase 104 hindurchbewegen klappe 54 dieses Rohres werden geöffnet. Das in die kann. Die Leitung 96 führt durch den Abschlußdeckel Sammelkammer 24 gepreßte Wasser strömt durch die 116 in das Ventilgehäuse. 65 Kanäle 30 in das Ausstoßrohr 10 & und übt auf das Wenn aus der Luftzufuhrleitung 85 in den Leitun- hintere Ende des Torpedos eine den Torpedo im Rohr gen 93 und 96 ein Druck aufgebaut wird, wie dies der vorwärts schiebende Kraft aus. Da die wirksame offene Fall ist, wenn das Ventil 95 sich in der in Fig. 1 dar- Durchtrittsfläche der Kanäle vor der Kolbenstirnfläche

ίο

121 kleiner und kleiner wird, nachdem diese das hintere Ende der Kanäle 23 passiert hat, bildet sich in der Wasserkammer im Zwischenraum zwischen dem Dekkel 128 der Wasserkammer und der Kolbenstirnfläche ein Druck aus, der der Vorwärtsbewegung des Kolbens entgegenwirkt. Diese Gegenkraft ist graphisch im unteren Teil der Fig. 4 aufgetragen, wobei die Kurve 130 die Gegenkraft als Ordinate über dem Verschiebeweg des Kolbens über die Kanäle als Abszisse darstellt. Die

offen ist. Wenn das Wasser am Entlüftungsventil 74 6 ankommt, wird dieses Ventil und auch das Ventil 80 b geschlossen. Nun ist der hydraulische Druck in dem Rohr 10 b der gleiche wie im umgebenden Meerwasser 5 in der Verbindung 18 und außerhalb der äußeren Mündung des Rohres 10 b. In der Zwischenzeit befindet sich der Kolben 14 in seiner in Fig. 1 dargestellten hinteren Stellung. Der Druckluftbehälter 17 wird aus der Zufuhrleitung 85 aufgeladen. Das Ventil 16 befin-Kanäle 23 sind derart ausgebildet, daß die Gegenkraft io det sich in der in Fig. 6 dargestellten Schließlage, weil sofort nach Überschleifen der Kolbenstirnfläche über das Ventil 95 derart eingestellt ist, daß die Leitung 94 die hinteren Enden der Kanäle 23 schnell und stark mit der Leitung 96 verbunden ist, die in die Bohrung ansteigt, sodann im wesentlichen für eine kurze Hub- 102 des Ventils 16 führt. Das Ventil 87 ist so eingestrecke konstant bleibt und am Ende, während die stellt, daß die Druckluftzuführung von der Leitung 85 Kolbenstirnfläche den V-förmigen Teil 120 der Kanäle 15 abgeschlossen und eine Verbindung zwischen den Leiüberschleift, auf Null abfällt. Gleichzeitig wird nach tungen 88 und 89 hergestellt ist, so daß die Leitung 88 dem Überschleifen der hinteren Enden der Kanäle 23 zur Atmosphäre hin entlüftet ist. Das Überdruckventil durch die hintere Stirnseite 123 des Kolbens 12 die 92 ist vorher so eingestellt worden, daß es den gewirksame Fläche für den Austritt der Energie, die in wünschten Druck in dem Druckluftbehälter 17 geder dem Kolben folgenden Wassersäule enthalten ist, 20 währleistet. Der hydraulische Druck in dem Rohr 10 b fortschreitend vergrößert. Das Verhältnis der offenen ist ausgeglichen mit dem Druck des umgebenden Meer-Strömungsquerschnitte der Kanäle vor und hinter dem wassers, und jetzt wird das Ventil 61 b derart verdreht, Kolben, kurz bevor der Kolben das Ende seines Vor- daß es das Einfließen von Drucköl aus der Hochdruckwärtshubes erreicht, ist in Fig. 3 dargestellt. Es ist leitung 65 in den hydraulischen Zylinder 59 b bewirkt, wesentlich, zu bemerken, daß die in der hinter dem 25 um eine Vorwärtsbewegung des Kolbens 67 b und da-Kolben strömenden Wassersäule enthaltene Energie mit der Stange 48 herbeizuführen. Dadurch werden die durch die offene Fläche der Kanäle hinter dem Kolben Wasserkanäle 30 des Ausstoßrohres 10 b und die Münaustritt, wobei das Wasser durch diese Kanäle in die dungsklappe 54 dieses Rohres geöffnet, wie dies in Sammelkammer 24 und von da aus durch die Wasser- Fig. 3 dargestellt ist. Damit sind die Voraussetzungen kanäle 30 des Ausstoßrohres 10 b (Fig. 3) strömt, wo 30 für den Abschuß des Torpedos Tb aus dem Rohr 106 es einen letzten Stoß auf das hintere Ende des Tor- geschaffen.

pedos Tb ausübt, während dieser aus dem Ausstoßrohr Zum Abschuß des Torpedos, d. h. zum Herausdrük-

ausgestoßen wird. ken oder Herausstoßen desselben aus dem Ausstoß-

Es ist ferner bemerkenswert, daß das erfindungs- rohr, wird das Ventil 95 derart verdreht, daß die Leigemäße System vollständig druckausgeglichen ist, weil 35 tung 96 mit der Entlüftungsleitung 97 in Verbindung der hydraulische Druck in der Verbindung 18 prak- kommt. Dies bewirkt eine plötzliche Entlastung des tisch der gleiche ist wie der hydraulische Druck an dem Druckes in der Bohrung 102, mit dem zusammen die Auslaßende des Ausstoßrohres. Dementsprechend ist Feder 107 das Ventil (wie in Fig. 6 dargestellt) gedie gleiche Kraft für den Ausstoß eines Torpedos an- schlossen gehalten hat entgegen der Wirkung desDrukzuwenden unabhängig von der Tauchtiefe des Unter- 40 kes in der Leitung 93. Wenn der Druck hinter dem seebootes. Ventil 108 durch die Entlüftungsleitung 97 abgebaut

Im folgenden soll nun der Ablauf eines vollständi- wird, so bewirkt der Druck in dem Druckluftbehälter gen Arbeitsablaufes an Hand des Beispiels des Ab- 17, der in der Größenordnung von 140 bis 175 kg/cm² Schusses eines Torpedos aus einem Unterseeboot unter Hegt, eine Öffnung des Ventils 108 entgegen der Kraft Heranziehung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ge- 45 der Feder 107, wodurch der Zutritt von Druckluft aus schildert werden. Der Torpedo Ta wird in das Aus- dem Druckluftbehälter 17 durch den Kanal 117 in stoßrohr 10 a eingesetzt, wie dies in Fig. 1 dargestellt das Ventilgehäuse und in den Zylinder 13 hinter dem ist, wobei der Ladeverschluß 70 α offen und die Kanäle Kolben 14 ermöglicht wird.

30 für dieses Rohr sowie die Mündungsklappe 54 die- Der Luftdruck im Behälter 17 bewegt den Kolben

ses Rohres geschlossen sind. Das Ventil 80 a ist derart 50 14 nach vorn und damit auch den Kolben 12. Hiereingestellt, daß die Leitung 75 a mit der zu dem Tank
81 führenden Leitung 76 a verbunden ist. Das Entlüftungsventil 74 α ist offen. Nach Einsetzen des Torpedos
Ta wird der Ladeverschluß 70 α geschlossen und verriegelt. Der Torpedo Ta befindet sich dann in derjeni- 55 Tb nach vorwärts bewegt wird und das hinter dem Kolgen Stellung, in der der Torpedo Tb im Rohr 10 b dar- ben 12 während dessen Vorwärtshub angesaugte Wasgestellt ist, d. h., der Ladeverschluß, die Mündungsklappe und die Ausstoßrohr-Wasserkanäle sind geschlossen. Der nächste Schritt ist die Füllung des geladenen Ausstoßrohres mit Wasser, das unter dem 60 _wi_rd durch die Kanäle 23 hinter dem Kolben 12 abgleichen Druck steht wie das umgebende Meerwasser. geleitet, während der Kolben abgebremst wird und am Dies erfolgt durch Einstellung des Ventils 80 a. Unter Ende seines Vorwärtshubes zur Ruhe kommt. Beschränkung der weiteren Beschreibung auf das Rohr Um den nächsten Torpedo zum Abschuß aus dem

106 wird nun das Ventil 80 b so verdreht, daß eine Rohr 10 b bereitzumachen, werden der Kolben 14 und Verbindung zwischen den Leitungen 75 b, 776 und 79 65 damit der Kolben 12 in die hintere Stellung zurück-

durch wird das vor dem Kolben 12 befindliche Wasser in der Wasserkammer 11 durch die Kanäle 23 in die Sammelkammer 24 bewegt und anschließend durch die Kanäle 30 des Rohres 106, wodurch der Torpedo

ser aus dem umgebenden Meer durch die Verbindung 18 strömt. Die in dieser angesaugten, hinter dem Kolben nachströmenden Wassermenge enthaltene Energie

geschaffen wird. Jetzt strömt das Meerwasser aus der
Verbindung 18 infolge seines hydraulischen Druckes
in das Rohr 106, wobei das Entlüftungsventil 746

bewegt. Dies erfolgt durch Einstellung des Ventils 95 derart, daß eine Verbindung zwischen den Leitungen 94 und 96 hergestellt wird. Dabei wird das Kolben-

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ventil 108 des Abschußventils in die in Fig. 6 dargestellte Schließlage gebracht. Sodann wird der Raum hinter dem Kolben 14 durch die Leitung 112, die Nut 110, die Nut 109 und die Entlüftungsleitung 111 entlüftet. Das Ventil 87 wird derart eingestellt, daß eine Verbindung zwischen den Leitungen 86 und 88 hergestellt wird, so daß der Luftdruck aus der Zufuhrleitung 85 den Kolben 14 nach hinten in seine hintere Stellung bewegt (wie in Fig. 1 dargestellt). Hierdurch wird auch der Kolben 12 von seiner vorderen in seine rückwärtige ίο Stellung bewegt, und es wird Wasser aus dem umgebenden Meer durch die offene Mündung des Rohres 10 b über die Wasserkanäle 30 und die Kanäle 23 der Wasserkammer angesaugt.

Sodann wird die Mündungsklappe 54 und das Wasserkanalventil 31 des Rohres 10 b geschlossen durch Betätigung des hydraulischen Zylinders 59 b in der bereits weiter oben beschriebenen Weise. Das Ventil 80 b wird derart eingestellt, daß es die Leitung 75 b mit der Leitung 76 b in Verbindung bringt (wie in Fig. 1 dar- so gestellt). Der in dem Rohr 1Oi entstehende Druck wird sodann freigegeben, und das Wasser in dem Rohr fließt in den Wassertank 81 hinein. In der Zwischenzeit wird das Entlüftungsventil 74Z> geöffnet, um den Zutritt von Luft in das Rohr 10 b zu gestatten, bis das gesamte Wasser in dem Rohr in den Tank 81 hinein abgeführt ist. Einer der Gründe für die Einführung dieses Wassers in den Tank 81 ist die Ersetzung des Gewichtes, das dem Unterseeboot durch den Austritt des Torpedos verlorengegangen ist.

Nach Befreiung des Rohres 10 b von Wasser wird sein Ladeverschluß 70 b geöffnet, und der nächste Torpedo wird in das Rohr eingeschoben. Sodann wird der Ladeverschluß 706 geschlossen. Anschließend wird das Ventil 80 ö derart eingestellt, daß es eine Verbindung zwischen der Leitung 77 b und der Leitung 75 b herstellt. Hierdurch wird durch den hydrostatischen Druck des Meerwassers Wasser von der Verbindung 18 durch die Leitungen 79, 77 b und 75 b in das Rohr 10 b hineingedrückt. Sobald das Wasser an dem Entlüftungsventil74Z> ankommt, ist die Füllung des Rohres 10έ mit Wasser vom Druck des umgebenden Meerwassers gewährleistet. Das Entlüftungsventil 74 b wird geschlossen, und das Ventil 80 b wird ebenfalls geschlossen. Das Rohr 10 b ist nun zu einem weiteren Abschuß bereit, wodurch der Ablauf eines gesamten Arbeitsganges abgeschlossen ist.

Es können auch erforderlichenfalls sämtliche Ausstoßrohre der Batterie auf den Abschuß vorbereitet und Torpedos in schneller Folge aus ihnen abgeschossen werden durch entsprechend aufeinanderfolgende Arbeitsgänge der den Kolben 12 in der Wasserkammer 11 antreibenden Einrichtung.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich klar, daß durch die Erfindung eine Reihe von Vorteilen erzielt wird. Die Anordnung der Kanäle der Wasserkammer und des sie überschleifenden Kolbens gestattet es, die in der bewegten Wassermasse hinter dem Kolben bei dessen Vorwärtshub aufgespeicherte Energie in der Weise zu nutzen, daß eine zusätzliche Wassereinströmung in das Ausstoßrohr sogar nach Stillsetzung des Wasserkolbens hervorgerufen wird. Die Ausnutzung dieser Energie vermeidet die sonst erforderliche Vernichtung dieser Energie innerhalb. der gesamten Vorrichtung. Hierdurch wird ein geringerer Bremsabstand für den Kolben 12 und eine Verringerung des hydraulischen Druckes innerhalb der Wasserkammer 11 und ihrer Verbindungsleitungen ermöglicht, als dies sonst der Fall wäre. Außerdem wird dadurch ein kürzerer Arbeitshub des Kolbens 12 möglich.

Die Anordnung des Ein- und Auslasses der Wasserkammer, der hydraulisch mit dem Umgebungsdruck des Meerwassers ausgeglichen ist, gestattet das Ausstoßen von Geschossen bei jedem Unterwasserdruck ohne Veränderung der Energie zum Ausstoß des Geschosses. Außerdem ist ein Austritt von Luft in das umgebende Wasser bei einer solchen Vorrichtung nicht möglich.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Unterwasserabschuß von Geschossen, z. B. von Torpedos, mittels eines Ausstoßrohres, aus dem ein Geschoß infolge eines plötzlichen Druckanstieges innerhalb des Ausstoßrohres ausgestoßen wird, wobei eine Wasserkammer vorgesehen ist, die mit Wasser von praktisch dem gleichen hydraulischen Druck, wie er an der Ausstoßmündung des Ausstoßrohres herrscht, gefüllt wird und die mit dem Ausstoßrohr in Verbindung steht, dadurch gekennzeich net, daß die Wasserkammer (11) von zylindrischer Form ist und einen darin hin- und herbewegbaren Kolben (12) enthält, der aus einer nach dem Innenraum zu gelegenen Stellung, unter Hinüberdrücken des vor dem Kolben (12) in der zylindrischen Wasserkammer (11) enthaltenen Wassers über eine Sammelkammer (24) in das Ausstoßrohr (10a, 10b), zum Ausstoßen des Geschosses vorwärts bewegt werden kann, wobei hinter dem Kolben (12) Wasser aus dem umgebenden Meer angesaugt und die in dieser sich bewegenden Wassermasse enthaltene Energie in das Ausstoßrohr (10 a, 10 b) hinein abgeleitet wird, wenn der Kolben (12) am Ende seines Vorwärtshubes zum Stillstand kommt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausstoßrohr (10 a, 106) mit durch ein Ventil (31) zu öffnenden oder zu schließenden, die Verbindung zwischen Sammelkammer (24) und Ausstoßrohr (10 a, 10 b) herstellenden Kanälen (30) versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Wasserkammer (11) am vorderen Ende mit Kanälen (23) von länglicher und konisch zulaufender Form versehen ist, die am Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind und die die Verbindung zwischen Wasserkammer (11) und Sammelkammer (24) herstellen, und daß sich der Kolben (12) über die Kanäle (23) in der Nähe des vorderen Endes seines Vorwärtshubes hinwegbewegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des zylindrischen Teiles (122) des Kolbens (12) kleiner ist als die Länge der Kanäle (23) in der zylindrischen Wasserkammer (11), wodurch die wirksame Auslaßfläche der Kanäle (23) für das gedrückte Wasser vor der Kolbenstirnfläche (121) fortschreitend verkleinert und die Auslaßfläche der Kanäle (23) für das hinter dem Kolben angesaugte Wasser fortschreitend vergrößert wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) durch

einen weiteren, mittels über ein Abschußventü (16) gesteuerter Druckluft angetriebenen Kolben (14) bewegt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Deckel (128) der zylindrischen Wasserkammer (11) mit einem sich nach innen erstreckenden Pufferanschlag (127) versehen ist, der ein nachgiebig elastisches Glied (125) aufweist, auf das ein Anschlagzapfen (124) am Kolben (12) am Ende des Vorwärtshubes des Kolbens auftrifft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dämpferkolben (38), der mit der Kolbenstange (15) des Kolbens (12) verbunden ist, mit einer Dämpfungseinrichtung (36, 37) zusammenarbeitet, wenn der Kolben (12) nach seinem Vorwärtshub in seine hintere Stellung zurückbewegt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Wasserkammer (11) in bekannter Weise mit zwei oder mehreren zu einer Batterie angeordneten Ausstoßrohren (10 a, 10 b) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßrohre der Batterie sich durch die Sammelkammer (24) hindurch erstrecken, durch die jedes der Ausstoßrohre (10 a, 10 b) mit der einzigen vorhandenen zylindrischen Wasserkammer (11) verbunden ist, wobei jedes der Ausstoßrohre mit unabhängig voneinander zu öffnenden und zu schließenden Kanälen (30) versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 183 953;
österreichische Patentschrift Nr. 18 059.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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